安科瑞 陳聰

1.背景與需求

在全球能源危機(jī)日益凸顯、能源需求不斷增加以及新能源技術(shù)持續(xù)發(fā)展的背景下，新能源發(fā)電應(yīng)用日益廣泛，并逐步構(gòu)建起新型能源與電力市場。然而，新能源的能量密度普遍較低，若要進(jìn)行大功率發(fā)電，需精心挑選合適的位置場地，所以新能源屬于間歇式電源。而微電網(wǎng)技術(shù)的提出，為高效利用這些新能源電力開辟了重要的技術(shù)途徑。

2.微電網(wǎng)能量管理平臺(tái) 光儲(chǔ)充一體化系統(tǒng)應(yīng)用場景

包含微電網(wǎng)組成、微電網(wǎng)的運(yùn)行模式、組成設(shè)備和應(yīng)用場景等。

由分布式電源、儲(chǔ)能裝置、能量轉(zhuǎn)換裝置以及相關(guān)負(fù)荷與監(jiān)控、保護(hù)裝置匯聚而成的小型發(fā)配電系統(tǒng)，乃是一個(gè)可以實(shí)現(xiàn)自我控制、自我保護(hù)以及自我管理的自治系統(tǒng)。并網(wǎng)型：既可與外部電網(wǎng)連接進(jìn)行運(yùn)行，又支持離網(wǎng)狀態(tài)下獨(dú)立運(yùn)行，且主要以并網(wǎng)方式運(yùn)行。離網(wǎng)型：不與外部電網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)電能的自發(fā)自用，是功率平衡的微電網(wǎng)。

并網(wǎng)型

離網(wǎng)型

并網(wǎng)型微電網(wǎng)-交流母線

離網(wǎng)型微電網(wǎng)-交流母線

直流母線微電網(wǎng)

3.微電網(wǎng)能量管理平臺(tái) 光儲(chǔ)充一體化系統(tǒng)

借助 Acrel-2000MG 微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)，能夠?qū)Ψ植际焦夥l(fā)電、風(fēng)電、儲(chǔ)能、充電樁以及用電負(fù)荷實(shí)施集中監(jiān)控，進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度與統(tǒng)一運(yùn)維。如此一來，可滿足用戶對(duì)于可靠、安全、節(jié)約、高效、有序用電的需求。同時(shí)，該系統(tǒng)還支持將數(shù)據(jù)上傳至云平臺(tái)，以便用戶實(shí)現(xiàn)云端信息查看。

4.結(jié)束語

Acrel-2000MG 微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)是安科瑞專為企業(yè)微電網(wǎng)精心研發(fā)的一款能量管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可對(duì)企業(yè)微電網(wǎng)的源（包括市電、分布式光伏、微型風(fēng)機(jī)）、網(wǎng)（企業(yè)內(nèi)部配電網(wǎng)）、荷（固定負(fù)荷與可調(diào)負(fù)荷）、儲(chǔ)能系統(tǒng)以及新能源汽車充電負(fù)荷進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，具備診斷告警、全景分析、有序管理和高級(jí)控制等功能。它能夠滿足微電網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)視全面化、安全分析智能化、調(diào)整控制前瞻化、全景分析動(dòng)態(tài)化的需求，實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)下源網(wǎng)荷儲(chǔ)資源之間的靈活互動(dòng)。在多種策略控制下，有助于新能源的高效利用、資源的合理分配以及微電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定，減少電網(wǎng)建設(shè)投資，提升企業(yè)能源利用率，降低運(yùn)行成本，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

 光儲(chǔ)充一體化系統(tǒng)是一種將光伏發(fā)電、儲(chǔ)能和充電設(shè)施集成在一起的能源系統(tǒng)，以下是對(duì)其的詳細(xì)介紹：

一、定義與組成

光儲(chǔ)充一體化系統(tǒng)是指由分布式光伏、用電負(fù)荷、配電設(shè)施、監(jiān)控和保護(hù)裝置組成的小型自我供電系統(tǒng)。它集成了光伏發(fā)電、儲(chǔ)能、充電樁等多項(xiàng)技術(shù)，形成一個(gè)微網(wǎng)系統(tǒng)，既可為電動(dòng)汽車提供電能供給，又能實(shí)現(xiàn)削峰填谷等電網(wǎng)輔助服務(wù)功能。

二、工作原理

光儲(chǔ)充一體化系統(tǒng)的工作原理是利用光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能，通過儲(chǔ)能設(shè)備存儲(chǔ)多余的電能，并在需要時(shí)為電動(dòng)汽車或其他用電設(shè)備提供充電服務(wù)。同時(shí)，該系統(tǒng)還可以與公共電網(wǎng)智能互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)、離網(wǎng)兩種不同運(yùn)行模式。在用電高峰時(shí)段，光儲(chǔ)充一體化系統(tǒng)可以給電網(wǎng)供電；在用電低谷時(shí)段，則可以給自身或電動(dòng)汽車充電，起到削峰填谷的作用。

三、核心技術(shù)與設(shè)備

光伏組件：是光儲(chǔ)充一體化系統(tǒng)的主要發(fā)電設(shè)備，通過吸收太陽光并將其轉(zhuǎn)化為電能。光伏組件如雙面組件和HJT組件逐漸成為主流，光電轉(zhuǎn)換效率不斷提高。

儲(chǔ)能系統(tǒng)：用于存儲(chǔ)光伏發(fā)電產(chǎn)生的多余電能，并在需要時(shí)釋放電能。磷酸鐵鋰電池以其高安全性和長壽命占據(jù)市場主流，同時(shí)鈉離子電池等新型技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)商用化。

充電樁：為電動(dòng)汽車提供充電服務(wù)。充電樁在該系統(tǒng)中相當(dāng)于用電負(fù)載，可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際需求進(jìn)行搭配。大功率快充樁的推廣滿足了高頻次、快速充電的需求。

能源管理平臺(tái)：通過AI與IoT技術(shù)賦能的智能管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)光伏、儲(chǔ)能和充電模塊的協(xié)同調(diào)度。該平臺(tái)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，優(yōu)化能源配置，提高系統(tǒng)效率。

四、應(yīng)用場景與優(yōu)勢

應(yīng)用場景：

新能源汽車充換電站：利用光伏發(fā)電產(chǎn)生的電能為電動(dòng)汽車充電，提高充電站的自給自足能力。

高速服務(wù)區(qū)：為過往車輛提供充電服務(wù)，并利用多余的電能上網(wǎng)銷售。

城市停車場：安裝光伏車棚，集光伏發(fā)電、儲(chǔ)能和電動(dòng)汽車充電于一體。

工業(yè)園區(qū)：實(shí)現(xiàn)能源的自給自足，并為園區(qū)內(nèi)的電動(dòng)汽車提供充電服務(wù)。

家庭和商業(yè)領(lǐng)域：為用戶提供自給自足的清潔能源，減少對(duì)電網(wǎng)的依賴。

偏遠(yuǎn)地區(qū)：作為獨(dú)立電力系統(tǒng)，為居民和設(shè)施供電。

優(yōu)勢：

高度集成化：節(jié)省占地面積，減少各模塊之間的能量損耗，提高整體效率。

提升能源利用率：利用儲(chǔ)能系統(tǒng)存儲(chǔ)白天多余的光伏發(fā)電量，解決光伏發(fā)電的間歇性問題。

減少電網(wǎng)壓力：實(shí)現(xiàn)“就地發(fā)電，就地使用"，減少對(duì)電網(wǎng)的依賴。

降低用電成本：通過削峰填谷策略，降低高電價(jià)時(shí)段的電力消費(fèi)。

環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展：充分利用太陽能這一清潔能源，減少化石燃料的使用，降低碳排放。

五、發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)

發(fā)展趨勢：

技術(shù)進(jìn)步：光伏發(fā)電效率和儲(chǔ)能技術(shù)的不斷提升將降低光儲(chǔ)充系統(tǒng)的成本。

政策支持：許多國家為了促進(jìn)可再生能源的發(fā)展和減少溫室氣體排放，提供了政策和經(jīng)濟(jì)上的支持。

市場需求：隨著電動(dòng)汽車和移動(dòng)設(shè)備的普及，對(duì)便捷的充電解決方案的需求日益增長。

挑戰(zhàn)：

技術(shù)成本壓力：儲(chǔ)能設(shè)備和大功率充電設(shè)施的高成本可能對(duì)中小企業(yè)的項(xiàng)目實(shí)施形成制約。

政策不確定性：補(bǔ)貼政策逐步退坡、地區(qū)政策差異等問題可能影響市場增長。

系統(tǒng)集成復(fù)雜性：多模塊協(xié)同運(yùn)行對(duì)能源管理平臺(tái)的智能化要求較高，技術(shù)難度較大。

綜上所述，光儲(chǔ)充一體化系統(tǒng)作為一種集成化、智能化的能源解決方案，在新能源領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的市場潛力。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和政策的持續(xù)支持，其應(yīng)用范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大，為實(shí)現(xiàn)綠色能源的普及作出重要貢獻(xiàn)。